风能, 地球表面大量空气流动所产生的动能。风力发电技术就是利用风力带动风车的叶轮旋转, 进而在增速机的带动下大幅度提升旋转速度, 从而带动电圈旋转而产生电能。
目前中国国内主要的电能供应来自于火力发电, 而火力发电的原料是煤炭, 2010年中国国内火电的发电量大约占到全国各类发电量的80.8% (1) , 每年火电发电用煤占到全国的50% (2) 以上, 这也导致了近年来频繁出现的煤慌和电荒的发生。而煤炭无论是在开采, 还是在燃烧的过程中都存在着巨大的环境负影响, 2010年全国供电煤耗率大约为333克/kWh (3) , 同时燃烧每吨煤炭所产生的污染物的排放量以及各种污染无的治理成本如表所示。
燃煤电厂污染物排放率及治理成本 (如表1) 。
从表中我们可以看到在环境污染的治理方面所花费的投资是巨大的。这也导致了火电的大规模建设必然带来巨大的环境成本, 从而为中国风电发展提供了机遇。
2009年内, 申华控股旗下的内蒙古太仆寺旗风电厂和彰武曲家沟、马鬃山风力发电厂, 累计发电14870万kWh;同比传统火力发电节约煤炭近5.4万t, 减少向大气中排放二氧化碳14万t、二氧化硫455t;节约树木近130万棵 (龚艳2010) 。风能在中国的发展已经带来了较大的经济效益和环境效益。
中国陆地可利用的风能资源大约有3亿kWh, 在2005年到2010年的5年间, 中国国内火电的装机容量已经27.9倍, 发电量已经较2005年增长了30.9倍, 达到了494亿kWh, 占到2010年全国各类发电量总数的1.1%。
风能可以减弱工业化社会对化石能源的消费依赖, 风力发电是一种干净的可再生能源, 它没有常规能源所造成的环境污染, 而且技术成熟, 单机容量大, 建设周期短, 完全是一种安全可靠的能源。风电发展除了解决能源的急需外, 还能为改善气候作出贡献:一是大幅度削减造成温室效应的二氧化碳, 缓和气候变暖的状况;二是大幅度缓解我国愈加频繁的沙尘暴危害, 从而抑制荒漠化的发展。
我国政府积极参与和推进全球可持续发展进程。2006年1月, 发改委发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》, 规定由政府主管部门批准或核准建设的风力发电项目自投产之日起, 15年内享受补贴电价;运行满15年后, 取消补贴电价;补贴范围包括:发电项目上网电价高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的部分、公共可再生能源独立电力系统运行维护费用高于当地省级电网平均销售电价的部分及接网费用等。补贴资金通过向电力用户征收收可再生能源电价附加费解决。电价补贴调整周期不少于一年。
对风电项目进行科学、全面的价值评估则对风电项目投资及相关政策的制定起着关键性的作用。在2011年10月19日举行的北京国际风能展上, 国家发改委能源研究所发布了我国首个风电发展综合规划——《中国风电发展路线图2050》。该路线图预测到2020、2030和2050年, 中国风电装机容量将分别达到2亿、4亿和10亿kW, 到2050年风电将满足国内17%的电力需求;2030年后, 储能、智能电网以及其他先进电力系统技术普遍应用, 将从根本上解决风电并网与消纳问题;从2011年至2050年, 由风电开发带来的累积投资将达到12万亿元;随着风电技术进步和开发规模扩大, 以及煤电成本的增加, 预计在2020年中国陆上风电成本将与煤炭发电成本持平。另外, 由于设备成本下降以及生产效率提高, 未来五年陆上风电成本将下降12%。据估计, 由于规模经济和供应链效率提高, 每当陆上风力涡轮机的装机容量增加一倍, 其成本将下降7%。全球风力涡轮机价格已经从1984年的200万欧元/MW下降至2011年上半年的不到88万欧元/MW。在涡轮机成本下降的同时, 单个涡轮机输出功率的稳步上升是第二个拉低风力发电价格的因素。通过更高更大的涡轮机, 技术上更好地利用空气动力学, 更好地控制和变速箱以及提高发电效率, 这些改进在过去27年中使得涡轮机功率明显提高。此外由于经营者更有经验以及涡轮机质量改善, 风机的整体发电成本从20世纪80年代的50欧元/MWh下降到了现在的11欧元/MWh, 而风电设备单位投资水平下降、风场选址水平提高以及风电机组效率的提高, 风电成本将进一步降低。我国已经颁布的风电区域上网电价为0.51～0.61元/kWh, 比常规电力价格高出30%左右。风电装备价从2010年初的4000元/kW下降到年底的3500元/k W左右, 降幅高达12.5%。因此, 尽管现阶段风电与火电、水电等传统能源相比缺乏竞争力, 但随着风电成本逐渐下降, 风电将与火电、水电等传统能源的发电成本持平。
(数据来源:《构建基于生命周期评价的火电企业环境成本估算模型》)
摘要：近年来, 伴随着中国国内日渐加剧的煤电供应紧张的局面, 风能得到了很大的青睐。本文详细阐述中国的风能发展状况的基础上结合中国国内的政策给出风电在中国发展的预测。
关键词：风电,可行性,低碳能源
[1] 龚艳.风能发电:最具开发潜力的新能源[J].沪港经济, 2010, 40～41.
[2] 陈亮, 徐应文.构建基于生命周期评价的火电企业环境成本估算模型[J].财会月刊, 2011, (7) :70～72.
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